Ferramentas alternativas para o ensino de cromatografia

ISBN 978-85-85905-21-7

Área

Ensino de Química

Autores

Brandão, E.G. (UFAM) ; Mendoza, A.Y.G. (UFAM) ; Silva, D.R. (UFAM) ; Santos, E.F. (UFAM) ; Alves, L.C. (UFAM) ; Quiroz, M.Y.Y.C. (UFAM) ; Assis, S.N.S. (UFAM)

Resumo

A cromatografia é uma poderosa ferramenta analítica para o controle de qualidade de ativos e formas farmacêuticas e não apenas nessa área, mas desempenha um papel analítico importante em várias áreas da química. Este trabalho foi desenvolvido na disciplina de Métodos cromatográficos e espectrométricos e aplicado com alunos do 1° período do curso de Licenciatura em Ciências: Biologia e Química, no INC-UFAM, no qual buscou-se demonstrar por meio da técnica de cromatografia de adsorção o método de separação de substâncias simples e com materiais de fácil acesso. Por tanto, as técnicas de cromatografia utilizada nos experimentos deste trabalho contribuiu para o conhecimento dos alunos sobre os processos de separação e extração de substâncias em cromatografia.

Palavras chaves

Cromatografia; Ferramentas didáticas; Ensino de química

Introdução

A história da cromatografia vem de um marco que ainda remete a muitas discussões, principalmente por não saber ao certo qual sua data específica de surgimento. Porém, é importante que esta tenha uma abordagem significativa, uma vez que essa técnica foi altamente importante no desenvolvimento de várias áreas das ciências físicas, químicas e biológicas durante todo este século. A cromatografia é uma poderosa ferramenta analítica para o controle de qualidade de ativos e na identificação de fórmulas químicas. Apresenta elevada exatidão nos resultados, permitindo a identificação e/ou a quantificação dos compostos presentes com confiabilidade. A cromatografia atua em várias áreas de atribuição do controle, como na determinação da porcentagem do princípio ativo, na quantificação das impurezas de um produto, na determinação da composição ou formulação de um produto, e também no estudo de estabilidade e degradação de um produto (COLLINS, 2011). Logo, a cromatografia, é uma técnica utilizada na separação dos componentes de uma amostra, os quais se distribuem em duas fases, uma estacionária e a outra móvel. A fase estacionária pode ser um sólido, um líquido retido sobre um sólido, ou um gel. A fase móvel pode ser líquida ou gasosa (SKOOG, et al. 2009). Este trabalho foi desenvolvido na disciplina de Métodos cromatográficos e espectrométricos e aplicado com alunos do 1° período do curso de Licenciatura em Ciências: Biologia e Química, no INC-UFAM, onde buscou demonstrar por meio da técnica de cromatografia de adsorção o método de separação de substancias simples e com materiais de fácil acesso.

Material e métodos

Para o desenvolvimento da oficina com os alunos foram realizadas as seguintes etapas: 1) Aplicação de questionário; 2) Apresentação sobre o tema; 3) Realização dos experimentos. Os experimentos realizados foram: 1) Cromatografia de adsorção (sólido/líquido) em giz - Em uma barra de giz escolar branco, foram traçadas com caneta hidrocor listras que circundem a barra a cerca de 1,5 cm da base. Com o eluente, em dois copos, colocou-se álcool comercial 70%, e em dois béqueres foi adicionado pequena quantidade de álcool comercial 45%, até 1 cm da base. Após alguns minutos, o giz é posto dentro dos copos e dos béqueres, com cuidado para que o eluente não toque a listra pintada. 2) Cromatografia em papel - Primeiramente, cortou-se uma garrafa pet de 2 lt, colocou-se um barbante da largura da garrafa, anexou-se pedaços de papel A4 com amostras de canetas hidrocor em variadas cores como: verde, azul, vermelha, amarela, preta e outras, em seguida adicionou-se álcool na garrafa pet até atingir a borda inferior das amostras de papel. 3) Cromatografia com extração vegetal - Para a realização do experimento de Extração de pigmentos fotossintéticos e separação por cromatografia em papel, foram utilizados os seguintes materiais: Folhas de mamão e pimenta- de-cheiro; Almofariz; Papel filtro; Béquer; Copos de vidro, 10 ml de solução a de álcool 70º GL; Papel ofício. Primeiramente, Macerou-se as folhas (mamão e pimenta-de-cheiro) no cadinho, em seguida adicionou-se álcool, em seguida filtrou-se o estrato com papel filtro em um béquer. Um pedaço de papel foi fixado no béquer e no copo de vidro permitindo que uma das suas extremidades estivesse em contato com o macerado de folhas com álcool. As adaptações feitas a partir de Ribeiro e Nunes (2008), Oliveira, Simonelli e Marques (1998).

Resultado e discussão

A premissa da realização de uma oficina com os alunos sobre cromatografia era identificar se os mesmo, no ensino médio, já tiveram contato com esse conteúdo. Executou-se assim uma oficina com três experimentos na temática de mencionada, abordando a separação de substâncias. Foi constatado que, dos alunos presentes na oficina, 86% deles não tinha conhecimento sobre o que era cromatografia e muito menos sobre quais são os tipos de cromatografia que existem, após as atividades eles puderam então compreender a importância da cromatografia para a sociedade e para o ensino de química. Na cromatografia em giz, os alunos realizaram o experimento com várias cores de canetas. Por exemplo, a cor preta fornece um resultado excelente, com a separação em diversas cores. Utilizou-se também um batom como fase estacionária para que os alunos compreendessem a diferença que há entre a afinidade das moléculas das substâncias. Na cromatografia em papel, além de explicar como acontece o processo de cromatografia, os alunos participaram e realizaram o experimento, sendo que muitos ficaram admirados e curiosos, foi nesse momento que discutiu-se que a análise cromatográfica em papel, consiste num processo onde os componentes de uma mistura são separados e identificados pela cor. Esta é uma técnica útil para descrever a composição de diversas substâncias, como, por exemplo, demonstrar os compostos presentes na tinta das canetas esferográficas. Já na cromatografia utilizando a extração vegetal, possibilitou abordar diversos conceitos fundamentais da disciplina, tais como polaridade, solubilidade, separação de misturas, interações intermoleculares, estrutura dos compostos químicos, entre outros, além disso despertou ainda mais a curiosidade dos alunos sobre o referido tema.

Conclusões

A experimentação no Ensino de Química por meios de técnicas cromatográficas se faz de grande relevância nas nossas escolas públicas e privadas, uma vez que a experimentação de forma dinamizada em sala possibilita uma maior interação e desperta à curiosidade entre os sujeitos envolvidos, pois a construção do conhecimento se dá em trocas de sabres. As práticas experimentais utilizando materiais e reagentes de baixo custo são encontrados facilmente no dia a dia dos alunos permitindo assim auxiliar no processo de ensino aprendizagem e até mesmo na aplicação e realização destes em qualquer escola.

Agradecimentos

Referências

COLLINS, C, H. Princípios Básicos de Cromatografia. In: COLLINS, C. H.; BRAGA, G. L.; BONATO, P. S. Fundamentos de Cromatografia. Campinas: Unicamp, 2011. Cap. 1. p. 17-45.

OLIVEIRA, A. R. M.; SIMONELLI, F.; MARQUES, F. A. Cromatografando com giz e espinafre: um experimento de fácil reprodução nas escolas de ensino médio. In: Química Nova na Escola, nº 7, maio, 1998.

RIBEIRO, N. M.; NUNES, C. R. Análise de pigmentos de pimentões por cromatografia em papel. In: Química Nova na Escola, nº 29, agosto, 2008.

SKOOG, D. A. Fundamentos de Química Analítica. São Paulo: Cengage Learning, 8ºed, 2009.